「科普」節能減排:地源熱泵技術

現在隨著社會經濟的發展和生活水平的提高,人們對公共建築和住宅的四季冷暖需求有了更新更高的要求。作為中國傳統供熱的燃煤鍋爐不僅能源利用率低,而且還會給大氣造成嚴重的汙染,中國由於節能減排的需要,燃煤鍋爐已經逐步被淘汰,一些地區引入了燃油、燃氣鍋爐,但運行費用很高。一些城市使用火電剩餘熱量來供暖,如銀川市,但綜合費用仍然很高,且無法制冷。為了解決這些問題,目前一些地區使用了地源熱泵系統,該系統性能優異、環保節能,可以滿足夏季製冷冬季制熱、一年四季提供溫熱水等功能,是一種在技術上和經濟上都具有較大優勢的解決方案。

「科普」節能減排:地源熱泵技術

地源熱泵

1、什麼是地源熱泵技術?

地源熱泵是一種利用地下淺層地熱資源既能供熱又能製冷的高效節能環保型熱交換系統。定義稍有點複雜,其實說簡單點,就是一種可以利用地下淺層地熱資源的制熱製冷系統。

地下淺層地熱資源是指蘊藏在地表以下一定深度範圍內岩土體、地下水和地表水中具有開發利用價值的熱能。該資源四季溫度恆定、溫度適中,在當前技術經濟條件下具備開發利用價值。以北京地區為例,地表30m以下溫度基本不受到四季溫度變化影響,並且地下30—200m範圍內,溫度基本保持13-16℃之間,接近於建築物室內舒適溫度(室內溫度冬天18-20℃,夏天26-28℃)。因此,利用地源熱泵技術將淺層地溫適當提高或降低即可實現建築物三聯供系統(供暖、製冷和日常提供生活熱水)的能源供給,這就是淺層地溫能資源開發利用的常規方式。地源熱泵在此過程中充當了熱交換媒介。

地源熱泵技術工作原理是以岩土體、地下水或地表水為低溫熱源,由熱泵機組、地熱能交換系統、建築物內系統組成的供熱空調系統

,其工作原理與普通的空調機組類似(普通空調機組以空氣為冷、熱源),都是靠工作介質(氟里昂R22等)在蒸發器中蒸發吸熱,在冷凝器中冷凝放熱,來實現把一部分循環介質(主要是水或乙二醇))中的熱量轉移到另一部分循環介質中,從而實現夏季供冷和冬季供暖,因此,它的主要部件跟空調機組一樣,包括:壓縮機、冷凝器、膨脹閥(節流閥)、蒸發器。如圖所示:

「科普」節能減排:地源熱泵技術

地源熱泵技術工作原理圖

2、根據利用的地熱資源的不同,地源熱泵系統主要有三類:

(1)地埋管換熱系統

(2)地下水抽灌水井換熱系統

(3)地表水換熱系統


「科普」節能減排:地源熱泵技術

使用地源熱泵的建築物


3、地源熱泵系統的突出優點:

(1)利用可再生能源

(2)節能經濟,運行費用低

(3)運行穩定可靠、安全

(4)環境效益顯著

(5)一機多用,應用範圍廣

(6)佔地面積小,節省空間(無室外機)

當然地源熱泵系統也存在一些缺點:主要是初期投資較高,對地溫能開採強度有限制等。但瑕不掩瑜,地源熱泵系統任然是當前較好的建築取暖製冷技術,有較好的應用前景。


本文由Beck綜合編寫。


分享到:


相關文章: